我们总结了Pirounet的模型和结果,PirOnet是一种半监督的复发性自动编码器。鉴于少量用定性编舞注释标记的舞蹈序列,Pirounet有条件地以编舞家的风格生成舞蹈序列。
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差异隐私对于具有严格的隐私保证的统计和机器学习算法的现实部署至关重要。为了释放样品平均值,最早开发了差异隐私机制的统计查询。在几何统计中,样本fr \'echet均值代表了最基本的统计摘要之一,因为它概括了属于非线性歧管的数据的样本均值。本着这种精神,到目前为止,已经开发出差异隐私机制的唯一几何统计查询是用于释放样本fr \'echet的含义:最近提出了\ emph {riemannian laplace机制},以使FR私有化FR私有化\'echet的意思是完全riemannian歧管。在许多领域中,对称正定(SPD)矩阵的流形用于对数据空间进行建模,包括在隐私要求是关键的医学成像中。我们提出了一种新颖,简单且快速的机制 - \ emph {切线高斯机构} - 以计算赋予二型e echet的差异私有fr \'echet echet echet echet echet echet echet echet echet echet echet echet echet echet echet echet echet echet echet echet echet echet echet echet echet echet echet echet含量均为ecly -eeclidean riemannian metric。我们表明,我们的新机制在当前和仅可用的基线方面就数据维度获得了二次实用性改进。我们的机制在实践中也更简单,因为它不需要任何昂贵的马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)采样,并且通过多个数量级的计算速度更快 - 如广泛的实验所证实。
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变化自动编码器(VAE)的最新进展使学习潜流歧管成为紧凑的谎言组,例如$ SO(d)$。由于这种方法假定数据在于谎言组本身同构的子空间,因此我们在这里研究了该假设如何在图像的背景下通过预测$ d $二维量产生的图像,而$ d $ d $ d $二维构成$ so so so so(d)$。在检查小组和图像空间的不同理论候选者后,我们表明,定义对数据空间的组动作的尝试通常会失败,因为它需要对卷上的更具体的几何约束。使用几何VAE,我们的实验证实了此约束是适当姿势推断的关键,我们讨论了这些结果对应用和未来工作的潜力。
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使用人工智能(AI)以意图创建舞蹈编舞仍在早期。有条件生成舞蹈序列的方法在遵循编舞特定的创意意图的能力上仍然有限,通常依靠外部提示或监督学习。同样,完全注释的舞蹈数据集罕见且劳动密集型。为了填补这一空白,并帮助深入学习作为编舞者的有意义的工具,我们提出了“ Pirounet”,这是一种半监督的条件性复发性自动编码器以及舞蹈标签网络应用程序。 Pirounet允许舞蹈专业人士使用自己的主观创意标签注释数据,并根据其美学标准生成新的编舞。得益于提议的半监督方法,PirOnet仅需要标记数据集的一小部分,通常以1%的订单为单位。我们展示了Pirounet的功能,因为它基于“ Laban Time努力”生成原始的编排,这是一个既定的舞蹈概念,描述了动作时间动态的意图。我们通过一系列定性和定量指标广泛评估了Pirounet的舞蹈创作,从而证实了其作为编舞工具的适用性。
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冷冻电子显微镜(Cryo-EM)已成为结构生物学中基本重要性的工具,帮助我们了解生活的基本构建基础。冷冻EM的算法挑战是共同估计未知的3D姿势和来自数百万个极其嘈杂的2D图像的生物分子的3D电子散射潜力。但是,由于其高度计算和内存成本,现有的重建算法无法轻易地与迅速增长的低温EM数据集尺寸保持同步。我们介绍了Cryoai,这是一种用于均匀构象的从头算重建算法,该构型使用基于直接梯度的粒子姿势优化和来自单粒子冷冻EM数据的电子散射电位。冷冻ai结合了一个学识渊博的编码器,该编码器将每个粒子图像的姿势与基于物理的解码器进行汇总,以将每个粒子图像汇总到散射势体积的隐式表示中。该卷存储在傅立叶域中以提高计算效率,并利用现代坐标网络体系结构来提高内存效率。结合对称损耗函数,该框架可在模拟和实验数据中与最先进的冷冻EM求解器达到质量的结果,对于大型数据集而言,一个数量级的阶数级,并且具有明显低的存储器需求现有方法。
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用冷冻电子显微镜(Cryo-EM)溶液中生物分子高分辨率成像的近期突破已经解锁了用于重建分子体积的新门,从而有望在其他人之间进一步进一步进展。尽管有很大的入脚,但Cryo-EM数据分析中的巨大挑战仍然是军团和错综复杂的自然间学科,需要物理学家,结构生物学家,计算机科学家,统计学家和应用数学家的见解。同时,最近的下一代卷重建算法与端到端无监督的深度学习技术相结合的生成建模已经显示了对模拟数据的有希望的结果,但在应用于实验Cryo-EM图像时仍然面临相当大的障碍。鉴于此类方法的增殖并鉴于任务的跨学科性质,我们提出了对高分辨率低分辨率建模领域的最近进步的批判性审查。目前的审查旨在(i)比较和对比这些新方法,而(ii)将它们从透视和使用科学家熟悉的术语呈现出来,在任何五个上述领域中没有Cryo-Em中没有具体的背景。审查始于引言介绍低温 - EM批量重建的深度生成模型的数学和计算挑战,同时概述了这类算法中共享的基线方法。通过这些不同的模型建立了常见的线程编织,我们提供了这些最先进的算法的实际比较,突出了它们的相对优势和劣势以及它们依赖的假设。这使我们能够识别当前方法和途径的瓶颈,以便将来的研究。
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功能图是形状对应关系的有效表示,它提供了在形状对之间的实际函数的匹配。功能映射可以被建模为Lie Group $ So(n)$的元素为近等距形状。随后可以采用同步来强制在一组形状上计算的功能映射之间强制循环一致性,从而提高各个映射的准确性。有兴趣开发尊重$ SO(n)$的几何结构的同步方法,同时引入概率框架来量化与同步结果相关的不确定性。本文介绍了$ SO(n)$的贝叶斯概率推理框架,因为函数贴图的riemannian同步,通过同步执行功能贴图的最大-a-postiori估计,并进一步部署了riemannian马尔可夫链蒙特卡罗采样器以进行不确定性量化。我们的实验表明,限制了riemannian歧管$ SO(n)$的同步,从而提高了功能地图的估计,而我们的riemannian MCMC采样器提供了第一次不确定性量化结果。
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The most widely studied explainable AI (XAI) approaches are unsound. This is the case with well-known model-agnostic explanation approaches, and it is also the case with approaches based on saliency maps. One solution is to consider intrinsic interpretability, which does not exhibit the drawback of unsoundness. Unfortunately, intrinsic interpretability can display unwieldy explanation redundancy. Formal explainability represents the alternative to these non-rigorous approaches, with one example being PI-explanations. Unfortunately, PI-explanations also exhibit important drawbacks, the most visible of which is arguably their size. Recently, it has been observed that the (absolute) rigor of PI-explanations can be traded off for a smaller explanation size, by computing the so-called relevant sets. Given some positive {\delta}, a set S of features is {\delta}-relevant if, when the features in S are fixed, the probability of getting the target class exceeds {\delta}. However, even for very simple classifiers, the complexity of computing relevant sets of features is prohibitive, with the decision problem being NPPP-complete for circuit-based classifiers. In contrast with earlier negative results, this paper investigates practical approaches for computing relevant sets for a number of widely used classifiers that include Decision Trees (DTs), Naive Bayes Classifiers (NBCs), and several families of classifiers obtained from propositional languages. Moreover, the paper shows that, in practice, and for these families of classifiers, relevant sets are easy to compute. Furthermore, the experiments confirm that succinct sets of relevant features can be obtained for the families of classifiers considered.
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Supervised machine learning-based medical image computing applications necessitate expert label curation, while unlabelled image data might be relatively abundant. Active learning methods aim to prioritise a subset of available image data for expert annotation, for label-efficient model training. We develop a controller neural network that measures priority of images in a sequence of batches, as in batch-mode active learning, for multi-class segmentation tasks. The controller is optimised by rewarding positive task-specific performance gain, within a Markov decision process (MDP) environment that also optimises the task predictor. In this work, the task predictor is a segmentation network. A meta-reinforcement learning algorithm is proposed with multiple MDPs, such that the pre-trained controller can be adapted to a new MDP that contains data from different institutes and/or requires segmentation of different organs or structures within the abdomen. We present experimental results using multiple CT datasets from more than one thousand patients, with segmentation tasks of nine different abdominal organs, to demonstrate the efficacy of the learnt prioritisation controller function and its cross-institute and cross-organ adaptability. We show that the proposed adaptable prioritisation metric yields converging segmentation accuracy for the novel class of kidney, unseen in training, using between approximately 40\% to 60\% of labels otherwise required with other heuristic or random prioritisation metrics. For clinical datasets of limited size, the proposed adaptable prioritisation offers a performance improvement of 22.6\% and 10.2\% in Dice score, for tasks of kidney and liver vessel segmentation, respectively, compared to random prioritisation and alternative active sampling strategies.
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机器人系统的控制设计很复杂,通常需要解决优化才能准确遵循轨迹。在线优化方法(例如模型预测性控制(MPC))已被证明可以实现出色的跟踪性能,但需要高计算能力。相反,基于学习的离线优化方法,例如加固学习(RL),可以在机器人上快速有效地执行,但几乎不匹配MPC在轨迹跟踪任务中的准确性。在具有有限计算的系统(例如航空车)中,必须在执行时间有效的精确控制器。我们提出了一种分析策略梯度(APG)方法来解决此问题。 APG通过在跟踪误差上以梯度下降的速度训练控制器来利用可区分的模拟器的可用性。我们解决了通过课程学习和实验经常在广泛使用的控制基准,Cartpole和两个常见的空中机器人,一个四极管和固定翼无人机上进行的训练不稳定性。在跟踪误差方面,我们提出的方法优于基于模型和无模型的RL方法。同时,它达到与MPC相似的性能,同时需要少于数量级的计算时间。我们的工作为APG作为机器人技术的有前途的控制方法提供了见解。为了促进对APG的探索,我们开放代码并在https://github.com/lis-epfl/apg_traightory_tracking上提供。
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